３Dプリンタの話題です。
最近、3Dプリンタを用いて骨格モデルを造形する方法について質問を受ける機会が増えてきましたので、私がよく利用している方法について解説します。
最近、3Dプリンタを用いて骨格モデルを造形する方法について質問を受ける機会が増えてきましたので、私がよく利用している方法について解説します。
まずは、CT検査データ（DICOM）から骨格データを抽出し、3Dプリンタ用データ（STL）へ変換する手順を解説します。
用意するもの
１）CT検査データ（DICOMデータ）
２）MacOSパソコン（HorosやOsiriXを使用する場合）
３）DICOMビューワー（HorosやOsiriXなど）
１）DICOMビューワーを使って、３次元画像を構築する。
Horosを起動すると症例一覧の画面になります。
症例を選んでダブルクリックすると、↓の画面になります。この時点では2D断面を閲覧できます。これを3D画像に再構築していきます。
「3D Viewer」バナーから、「3D Volume Rendering」を選択します。
3DCTを構築する画像ビューワーとしてOsiriXが有名です。最近のOsiriXはフリー（無料）バージョンで使用できる機能がかなり制限されていますので、有償版にアップデートしたほうがいいと思います。とりあえずどんなことができるのか無償バージョンで試してみたい場合には、Horosの利用がおすすめです。
２）骨格データを描写する
２）骨格データを描写する
「3D Volume Rendering」により、↓のような3D画像が現れます。
この段階では、皮膚や筋肉などの軟部組織も描写されています。
この段階では、皮膚や筋肉などの軟部組織も描写されています。
CT値のしきい値（WLやWW）を変更して、骨のみが描写されるように調整します。
この調整には、一番左の、グレーの濃度を調整するようなボタンを使用します。
左クリックしながら、マウスの上下、左右させて調整してください。骨がきれいに描写される条件は一律ではなく、症例の体格やCT撮影条件、再構成係数により変化します。
３）不要な部分を消去する
次に、必要な領域を抽出し、いらない部分をカットしていきます。
3Dプリンタで造形したいエリアが決まっている場合は、その領域を指定してその他不必要な部分を消去します。今回は右後肢を選択してみます。範囲を指定して→Enter。
４）STLデータへエクスポートする。
3Dプリンタで造形したい領域を抽出できたら、次に、3Dプリンタ造形用のファイル（STL）へ変換していきます。
3D Viewer から 3D Surface Rendering を選択
サーフェス・レンダリングに変換していくうえでの設定です。今までの経験から、↑のような設定が比較的無難かと思っていますが、必勝パターンではありませんので、個々の症例でいろいろな条件の組み合わせを試してみてください。
特に重要なのはPixel valueです。300くらいが骨の閾値ですので、この数値くらいから始めて、骨の軟らかい部分などが抜けてしまい穴ボコが空いてしまうような場合には250→200→150と代入する数値を下げて確認していきます。数値を下げすぎると軟部組織の形状も抽出してしまうので注意して調整しながら適切な値を見つけてください。OKボタンを押してもなぜか反応しないときがありますので、Pixel valumeを代入して→Enter押すのがいいと思います。
目的とする造形デザインが抽出できたら、Export 3D-SRから STLファイル形式にてエクスポートします。
まとめ）
STLデータは３Dプリンタなどで使用するファイル形式の標準的な形式です。ここまでの作業ができれば、後は実際に造形する３Dプリンタのアプリに読み込ませれば造形スタート可能です。
個人で3Dプリンタを所有していない場合、外注することになりますが、そのような場合にもここまでの作業を自分で行うことができれば、造形範囲を正確に指定できますし、納期も最短になり、コストダウンにもなります。
個人で3Dプリンタを所有していない場合、外注することになりますが、そのような場合にもここまでの作業を自分で行うことができれば、造形範囲を正確に指定できますし、納期も最短になり、コストダウンにもなります。
最近では、DMM.comはじめ、3Dプリンタ造形を受注している企業が増えてきました。使用するマテリアルにより値段が変わりますが、骨モデルにはナイロンの白色があっているように思います。